2020 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü, dünyanın dört bir yanındaki insanlarda siroza ve karaciğer kanserine neden olan önemli bir küresel sağlık sorunu olan kanla bulaşan hepatit C’ye karşı mücadelede belirleyici bir katkıda bulunan üç bilim insanına verildi.
Harvey J. Alter, Michael Houghton ve Charles M. Rice, yeni bir virüs olan Hepatit C virüsünün tanımlanmasına yol açan ufuk açıcı keşifler yaptı. Çalışmalarından önce, Hepatit A ve B virüslerinin keşfi ileriye dönük kritik adımlar olmuştu, ancak kan yoluyla bulaşan hepatit vakalarının çoğu açıklanamamıştı. Hepatit C virüsünün keşfi, kalan kronik hepatit vakalarının nedenini ortaya çıkardı ve olası kan testleri ve milyonlarca hayatı kurtaran yeni ilaçlar yaptı.
Hepatit - insan sağlığına küresel bir tehdit
Karaciğer iltihabı veya hepatit, karaciğer ve iltihap anlamına gelen Yunanca kelimelerin bir kombinasyonudur. Hepatitler, esas olarak viral enfeksiyonlardan kaynaklanır, ancak alkol kötüye kullanımı, çevresel toksinler ve otoimmün hastalıklar da önemli nedenlerdir.
1940'larda, bulaşıcı hepatitin iki ana türü olduğu ortaya çıktı. Hepatit A olarak adlandırılan birincisi, kirli su veya yiyeceklerle bulaşır ve genellikle hasta üzerinde çok az uzun vadeli etkisi vardır. İkinci tip ise kan ve vücut sıvıları yoluyla bulaşır ve siroz ve karaciğer kanseri gelişmesiyle birlikte kronik bir duruma yol açabileceğinden çok daha ciddi bir tehdit oluşturur (Şekil 1). Bu tür hepatit sinsidir, çünkü sağlıklı bireyler, ciddi komplikasyonlar ortaya çıkmadan önce yıllarca sessizce enfekte olabilirler. Kan kaynaklı hepatit, önemli morbidite (hastalık) ve mortalite (ölüm) ile ilişkilidir ve dünya genelinde her yıl bir milyondan fazla ölüme neden olur, bu nedenle HIV enfeksiyonu ve tüberküloz ile karşılaştırılabilir ölçekte küresel bir sağlık sorunu haline getirir.
Şekil 1. Hepatitin iki ana formu vardır. Bir formu, kirli su veya yiyeceklerle bulaşan Hepatit A virüsünün neden olduğu akut bir hastalıktır. Diğeri ise Hepatit B virüsü veya Hepatit C virüsünden (bu yılki Nobel Ödülü) kaynaklanmaktadır. Kan yoluyla bulaşan hepatitin bu formu genellikle siroz ve hepatosellüler karsinoma (karaciğer kanseri) ilerleyebilen kronik bir hastalıktır.
Bilinmeyen bir bulaşıcı ajan
Bulaşıcı hastalıklara karşı başarılı müdahalenin anahtarı, nedensel etkeni belirlemektir. 1960'larda Baruch Blumberg, kanla taşınan hepatitin bir türüne Hepatit B virüsü olarak bilinen bir virüsün neden olduğunu belirledi ve bu keşif, teşhis testleri ve etkili bir aşı geliştirilmesine yol açtı. Blumberg, bu keşif için 1976'da Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'ne layık görüldü.
O sırada, ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden Harvey J. Alter, kan transfüzyonu (nakli) almış hastalarda hepatit oluşumunu inceliyordu. Yeni keşfedilen Hepatit B virüsü için yapılan kan testleri, transfüzyonla ilişkili vakaların sayısını azaltsa da Alter ve meslektaşları endişe verici bir şekilde çok sayıda hepatit vakasının kaldığını gösterdi. Hepatit A virüsü enfeksiyonu için testler de bu süre zarfında geliştirildi ve bu açıklanamayan vakaların nedeninin Hepatit A olmadığı ortaya çıktı.
Kan transfüzyonu alanların önemli bir kısmında bilinmeyen bir enfeksiyon etkenine bağlı olarak kronik hepatit gelişmesi büyük bir endişe kaynağıydı. Alter ve meslektaşları, bu hepatit hastalarından gelen kanın, hastalığı insanlar dışında tek duyarlı konak olan şempanzelere aktarabileceğini gösterdi. Sonraki çalışmalar, bilinmeyen bulaşıcı ajanın bir virüsün özelliklerine sahip olduğunu da gösterdi. Alter’in metodik araştırmaları bu şekilde yeni ve farklı bir kronik viral hepatit formunu tanımlamıştı. Gizemli hastalık “A olmayan, B olmayan” hepatit olarak bilinmeye başladı.
Hepatit C virüsünün tanımlanması
Yeni virüsün tanımlanması artık yüksek bir öncelikti. Virüsü tespit etmek için tüm geleneksel teknikler kullanıldı, ancak buna rağmen virüs on yıldan fazla bir süre izolasyondan kurtuldu.
İlaç firması Chiron için çalışan Michael Houghton, virüsün genetik dizisini izole etmek için gereken zorlu çalışmaları üstlendi. Houghton ve arkadaşları, enfekte bir şempanzenin kanında bulunan nükleik asitlerden DNA parçaları koleksiyonu oluşturdu. Bu parçaların çoğu şempanzenin genomundan geldi, ancak araştırmacılar bazılarının bilinmeyen virüsten türetileceğini tahmin ettiler. Virüse karşı bağışıklık sistemimiz tarafından üretilen antikorların hepatit hastalarından alınan kanda mevcut olacağı varsayımına göre, araştırmacılar viral proteinleri kodlayan klonlanmış viral DNA parçalarını tanımlamak için hasta serumları kullandılar. Kapsamlı bir araştırmanın ardından, bir pozitif klon bulundu. Daha ileri çalışmalar, bu klonun Flavivirüs ailesine ait yeni bir RNA virüsünden türetildiğini ve Hepatit C virüsü olarak adlandırıldığını gösterdi.
Şekil 2 Bu yılki Nobel Ödülü'nün verdiği keşiflerin özeti. Harvey J. Alter'in transfüzyonla ilişkili hepatitin metodik çalışmaları, bilinmeyen bir virüsün kronik hepatitin yaygın bir nedeni olduğunu gösterdi. Michael Houghton, Hepatit C virüsü olarak adlandırılan yeni virüsün genomunu izole etmek için denenmemiş bir strateji kullandı. Charles M. Rice, Hepatit C virüsünün tek başına hepatite neden olabileceğini gösteren son kanıtı sağladı.
Hepatit C virüsünün keşfi belirleyici oldu; ama bulmacanın temel bir parçası eksikti: virüs tek başına hepatite neden olabilir mi? Bu soruyu cevaplamak için bilim adamlarının, klonlanan virüsün çoğalıp hastalığa neden olup olmadığını araştırması gerekiyordu. St. Louis'deki Washington Üniversitesi'nde araştırmacı olan Charles M. Rice, RNA virüsleriyle çalışan diğer gruplarla birlikte, Hepatit C virüsü genomunun sonunda virüs replikasyonu (çoğalması) için önemli olabileceğinden şüphelendikleri daha önce tanımlanmamış bir bölgeye dikkat çekti: izole edilmiş virüs örneklerindeki varyasyonlar (değişiklikler) ve bunların bazılarının virüs replikasyonunu engelleyebileceği varsayımı. Genetik mühendisliği sayesinde Rice, viral genomun yeni tanımlanan bölgesini içeren ve inaktive edici genetik varyasyonlardan yoksun bir Hepatit C virüs RNA varyantı üretti. Bu RNA şempanzelerin karaciğerine enjekte edildiğinde kanda virüs tespit edildi ve kronik hastalığı olan insanlarda görülenlere benzeyen patolojik değişiklikler gözlendi. Bu, tek başına Hepatit C virüsünün, açıklanamayan transfüzyon aracılı hepatit vakalarına neden olabileceğinin son kanıtıydı.
Nobel Ödüllü bu keşfin önemi
Nobel Ödülü’ne layık görülen Hepatit C virüsünü keşfi, viral hastalıklara karşı devam eden savaşta önemli bir başarıdır (Şekil 2). Keşifleri sayesinde, virüs için son derece hassas kan testleri artık mevcuttur ve bunlar, dünyanın birçok yerinde transfüzyon sonrası hepatiti engelleyerek küresel sağlığı büyük ölçüde iyileştirmiştir. Keşifleri aynı zamanda hepatit C'ye yönelik antiviral ilaçların hızla gelişmesine de izin verdi. Tarihte ilk kez, bu hastalık artık tedavi edilebilir ve bu da Hepatit C virüsünün dünya nüfusunda ortadan kaldırılması umutlarını artırdı. Bu hedefe ulaşmak için, kan testini kolaylaştıran ve antiviral ilaçları dünya çapında kullanıma sunan uluslararası çabalar gerekecektir (Şekil 3).
Şekil 3. Hepatit C virüsünün keşif süreci, 3 bilim insanını Nobel Ödülü sahibi yaptı. Bu keşif, dünyanın büyük bir kısmında transfüzyonla bulaşan hepatit riskini ortadan kaldıran hassas kan testlerinin tasarlanmasına izin verdi. Bu atılım aynı zamanda hastalığı iyileştirebilecek antiviral ilaçların geliştirilmesini de sağladı. Hepatit C, önemli bir küresel sağlık sorunu olmaya devam etmektedir, ancak artık hastalığı ortadan kaldırmak için bir fırsat vardır.
Harvey J. Alter
1935'te New York'ta doğdu. Tıp diplomasını Rochester Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde aldı ve Strong Memorial Hastanesi ve Seattle Üniversite Hastanelerinde iç hastalıkları eğitimi aldı. 1961'de ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'ne (NIH) doktor ortak olarak katıldı. 1969'da Klinik Merkezi Transfüzyon Tıbbı Bölümüne kıdemli araştırmacı olarak katılmak için NIH'ye dönmeden önce Georgetown Üniversitesi'nde birkaç yıl geçirdi.
Michael Houghton
Birleşik Krallık'ta doğdu. Doktora derecesini King’s College London'dan 1977'de aldı. 1982'de Chiron Corporation, Emeryville, California'ya taşınmadan önce GD Searle & Company'ye katıldı. 2010 yılında Alberta Üniversitesi'ne taşındı ve şu anda Viroloji alanında Kanada Mükemmeliyet Araştırma Başkanı ve Alberta Üniversitesi'nde Li Ka Shing Viroloji Profesörüdür. Aynı zamanda Li Ka Shing Uygulamalı Viroloji Enstitüsü'nün de direktörüdür.
Charles M. Rice
1952'de Sacramento'da doğdu. Doktora derecesini, 1981-1985 yılları arasında doktora sonrası araştırmacı olarak eğitim aldığı California Teknoloji Enstitüsü'nden 1981 yılında aldı. Araştırma grubunu 1986'da Washington University School of Medicine, St Louis'de kurdu ve 1995'te profesör oldu. 2001'den beri New York Rockefeller Üniversitesi'nde Profesör olarak çalışıyor. 2001-2018 döneminde, halen aktif olduğu Rockefeller Üniversitesi Hepatit C Araştırma Merkezi Bilimsel ve İdari Direktörü olarak görev yaptı.
*
İLGİLİ KONULAR:
- 2019 Nobel Tıp veya Fizyoloji Ödülü – kime verildi, konusu ve önemi
- 2018 Nobel Tıp Ödülü kanser immünoterapi çalışmaları ile James Allison ve Tasuku Honjo'nun
- 2017 Nobel Tıp Ödülü neden yine sirkadiyen ritme verildi?
- 2016 Nobel Tıp Ödülü Otofaji çalışmaları ile Yoshinori Ohsumi’ye verildi
- Aziz Sancar’a Nobel Ödülü’nü getiren çalışmaları: DNA’nın mekanistik tamiri